Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải trung tâm y tế công suất 150m3 một ngày

Lọc cơ học Quá trình lọc được sử dụng trong xử lý nước thải để tách các tạp chấtphân tán nhỏ khỏi nước mà bể lắng không lắng được.. Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý Những phương p

MỤC LỤC

PHẦN I NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN 3

PHẦN II ĐẶT VẤN ĐỀ 4

PHẦN III TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 5

3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học 5

3.1.1 Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn 5

3.1.2 Lắng cát 5

3.1.3 Các loại bể lắng 5

3.1.4 Tách các tạp chất nổi 6

3.1.5 Lọc cơ học 7

3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hĩa lý 7

3.2.1 Phương pháp đơng tụ và keo tụ 7

3.2.2 Phương pháp tuyển nổi 8

3.2.3 Phương pháp hấp phụ 8

3.2.4 Phương pháp trao đổi ion 8

3.2.5 Phương pháp tách bằng màng 8

3.2.6 Các phương pháp điện hĩa 9

3.2.7 Phương pháp trích ly 9

3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hĩa học 9

3.3.1 Phương pháp trung hịa 9

3.3.2 Phương pháp oxi hĩa khử 10

3.3.3 Khử trùng nước thải 10

3.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học 11

3.4.1 Các cơng trình xử lý sinh học nước thải trong điều kien tự nhiên 12

3.4.2 Xử lý sinh học hiếu khí nước thải trong điều kiện nhân tạo 13

3.4.3 Xử lý nước thải bằng sinh học kỵ khí 15

PHẦN IV LỰA CHỌN VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI 17

4.1 Tính chất nước thải 17

4.2 Lựa chọn phương án xử lý nước thải 17

4.2.1 Phương án 1: 18

4.2.2 Phương án 2: 19

4.2.3 Nhận xét: 20

4.3 Tính tốn các cơng trình đơn vị 22

4.3.1 Song chắn rác: 22

4.3.2 Ngăn tiếp nhận nước thải: 23

4.3.3 Bể điều hịa kỵ khí 25

4.3.4 Bể bùn hoạt tính (Aeroten) xáo trộn hồn tồn 27

4.3.5 Tính tốn bể lắng 2: 36

4.3.6 Tính tốn bể tiếp xúc: 39

4.3.7 Tính tốn bể chứa bùn: 40

4.3.8 Tính tốn bồn lọc áp lực: 41

PHẦN V DỰ TỐN KINH TẾ 44

5.1 Chi phí đầu tư: 44

5.1.1 Tính tốn kinh phí xây dựng cơng trình: 44

5.1.2 Tính toán kinh phí mua sắm thiết bị: 44

5.2 Chi phí vận hành 45

5.2.1 Tính toán chi phí sử dụng điện 45

5.2.2 Tính toán chi phí sử dụng hóa chất 46

5.2.3 Tính toán chi phí nhân công 46

5.2.4 Tính toán chi phí sử dụng nước sạch 47

5.3 Chi phí xử lý nước thải 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

PHẦN I NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

1 Nhiệm vụ: Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải trung tâm

y tế công suất 150m3/ngày

2 Các thông số tính toán (cơ sở thiết kế):

- Lựa chọn trong các tài liệu sưu tầm

3 Nhiệm vụ yêu cầu:

- Đưa ra hệ thống xử lý nước thải tương

- Thiết kế chi tiết các công trình đơn vị

4 Sản phẩm phải nộp:

- Bản thuyết minh chi tiết đồ án

- Bản vẽ

PHẦN II ĐẶT VẤN ĐỀ

Hoạt động của các bệnh viện ở nước ta hiện này đang được cải thiện hàngngày cả về chất lẫn về lượng Những năm gần đây nhu cầu khám chữa bệnhcủa người dân rất lớn Hơn nữa, với chủ trương đưa thầy thuốc đến với tất cảcác bệnh nhân trên toàn quốc kể cả vùng sâu và vùng xa Do đó, hiện này nhànước đã đầu tư xây dựng, cải tạo nâng cấp nhiều bệnh viện, trạm y tếkhắp cả nước nhằm phục vụ người dân được tốt hơn Bên cạnh đó, ngàynày có rất nhiều bệnh viện cỡ nhỏ và vừa do các tổ chức cá nhân xây dựnglên

Tuy nhiên, song song với việc tăng cường khả năng phục vụ khám chữabệnh cho nhân dân, các hoạt động của bệnh viện cũng thải ra một lượng rấtlớn chất thải gây ảnh hưởng đến con người và môi trường

Như chúng ta đa biết, chất thải y tế được xem là một trong những loại chấtthải nguy hại có tác động trực tiếp đến con người và môi trường nếu khôngđược kiểm soát, quản lý và xử lý tốt Vì vậy, việc kiểm soát, quản lý và xử lýchất thải y tế là một nhiệm vụ cấp bách của ngành y tế và các ngành liênquan, nhằm bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cho nhân viên y tế, bệnhnhân và cộng đồng

Ở nước ta, công tác quản lý và xử lý chất thải y tế đã được ban, ngành cáccấp quan tâm Tuy nhiên, đến này vẫn chưa được chú trọng đầu tư đúng mức,quản lý chưa hiệu quả như công tác phân loại, vận chuyển Xử lý chưa đúngquy định, chủ yếu vẫn còn tập trung xử lý chung cùng với các loại chất thảikhác tại bãi chôn lấp, còn các hệ thống XLNT của bệnh viện thì thiết kế sơsài, không hiệu quả, chủ yếu “che mắt” các cơ quan có thẩm quyền hoặckhông có hệ thống XLNT (Việt Nam NET 11/9/2004)

Với sự gia tăng ngày càng nhiều các loại chất thải, đặc biệt là chất thải y

tế nguy hại, cùng với sự quản lý còn nhiều bất cập như hiện này, sẽ là mộtnguồn gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng dân cưnghiêm trọng ở hiện tại và trong tương lai, nếu như ngay từ bay giờ chúng takhông có những biện pháp tích cực hơn

Nước thải thường chứa nhiều tạp chất và vi sinh có bản chất khác nhau

Vì vậy, mục đích của xử lý nước thải là sao cho nước sau khi xử lý đạt tiêuchuẩn đã đặt ra Đặc trưng của nước thải bệnh viện tương tự như nước thảisinh hoạt Nhưng có đặc điểm khác là nước thải bệnh viện có nhiều vi trùnggây bệnh, chất tẩy rửa và các hóa chất Trong phần này sẽ đưa ra một sốphương pháp cơ bản có thể được áp dụng trong công nghệ xử lý nước thảibệnh viện

PHẦN III TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC

THẢI

3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng cácquá trình thuỷ cơ Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thướchạt, tính chất hóa lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làmsạch cần thiết

Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chấtkhông hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suấtcủa các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ…Hiệu quả xử lý có thể lên tới 75% chất lơ lửng và 40 ÷ 50% BOD [4]

3.1.1 Lọc qua song chắn hoặc lưới chắn

Đây là bước xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình là khử tất cả các tạp vật

có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải

- Song chắn rác: Nhằm giữ lại các vật thô ở phía trước Song chắn đượcchia làm hai loại di động hoặc cố định, thường được đặt nghiêng một góc 60o

– 75o theo hướng dòng chảy, được làm bằng sắt tròn hoặc vuông và cũng cóthể là vừa tròn vừa vuông, thanh nọ cách thanh kia một khoảng bằng 60 – 100

mm để chắn vật thô và 10 – 25mm để chắn vật nhỏ hơn [6,26] Vận tốc dòngchảy qua song chắn thường thường lày 0,8 – 1 m/s Trước chắn rác còn có khilắp thêm máy nghiền để nghiền nhỏ các tạp chất [11,6]

- Lưới lọc: Sau song chắn rác, để có thể loại bỏ các tạp chất rắn có kíchthước cở nhỏ và mịn hơn ta có thể đặt thêm lưới lọc Lưới có kích thước lỗ từ0,5 – 1mm Lưới lọc được thiết kế với nhiều hình dạng khác nhau [2]

3.1.2 Lắng cát

Bể lắng cát thường được thiết kế để tắch các tạp chất rắn vô cơ không tan

có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải [2] Dựa vào nguyên lý trọnglực, dòng nước thải được cho chảy vào bể lắng theo nhiều cách khác nhau:theo tiếp tuyến, theo dòng ngang, theo dòng từ trên xuống và tỏa ra xungquanh… Nước qua bể lắng, dưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắngxuống dưới và kéo theo một phần chất đông tụ Theo nguyên lý làm việc,người ta chia bể lắng cát thành hai loại: bể lắng ngang và bể lắng đứng

3.1.3 Các loại bể lắng

Quá trình lắng chịu ảnh hưởng của các yếu tố chính sau: lưu lượng nướcthải, thời gian lắng, khối lượng riêng và tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng,

tải lượng thuỷ lực, sự keo tụ các hạt rắn, vận tốc dòng chảy trong bể, sự nénbùn đặc, nhiệt độ của nước thải và kích thước bể lắng.

- Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật Thông thường bể lắng ngangđược sử dụng trong các trạm xử lý có công suất 3000 m3/ngày đêm đối vớitrường hợp xử lý nước có dùng phèn và áp dụng công suất bất kỳ cho cáctrạm xử lý nước không dùng phèn [2]

Trong bể lắng ngang, người ta chia dòng chảy và quá trình lắng thành bốnvùng: Vùng nước thải vào, vùng tách, vùng xả nước ra và vùng bùn [2] Bểlắng ngang thường có chiều sau H từ 1,5 ÷ 4 m, chiều dài bằng 8 ÷ 12 lầnchiều cao H, chiều rộng kênh từ 3 ÷ 6 m Vận tốc dòng chảy trong bể lắngngang thường chọn không lớn hơn 0,01 m/s, thời gian lưu 1 ÷ 3 giờ[2,1,4,10]

Bể lắng đứng thường có dạng hình vuông hoặc hình tròn và được sử dụngcho các trạm xử lý có công suất đến 3000 m3/ngày đêm Nước thải đưa vàotâm bể với tốc độ không quá 30 mm/s, thời gian lưu nước trong bể từ 45 ÷

120 phút [1,2,10]

Bể lắng theo phương bán kính

Đường kính bể từ 16 ÷ 60m chiều sâu phần nước chảy 1,5 ÷ 5m,còn tỷ lệ đường kính/chiều sâu từ 6 ÷ 30 Đáy bể có độ dốc i ≥ 0,02 về tâm.Nước thải được dẫn từ tâm ra thành bể va được thu vào máng rồi dẫn rangoài Cặn lắng xuống đáy được tập trung lại và đưa ra ngoài Thời gian nướcthải lưu trong bể 85 ÷ 90 phút

Bể lắng này được ứng dụng cho các trạm xử lý có lưu lượng từ 20.000m3/ngày đêm trở lên, dàn quay với tốc độ dòng 2 ÷ 3 vòng/1giờ [1,2,9,10]

3.1.4 Tách các tạp chất nổi

Dầu, mỡ trong một số nước thải sản xuất, sẽ tạo thành một lớp màngmỏng phủ lên diện tích mặt nước khá lớn, gây khó khăn cho quá trình hấp thụoxy không khí vào nước, làm cho quá trình tự làm sạch của nguồn nước bị

cản trở, và ảnh hưởng tới qua trình sống của sinh vật Vì vậy, phải xử lý cácchất này trước khi xả vào nguồn tiếp nhận [3,6].

3.1.5 Lọc cơ học

Quá trình lọc được sử dụng trong xử lý nước thải để tách các tạp chấtphân tán nhỏ khỏi nước mà bể lắng không lắng được Trong các bể lọcthường dùng vật liệu lọc dạng tấm và dạng hạt Vật liệu lọc dạng tấm có thểlàm bằng tấm thép không gỉ, nhôm, niken, đồng thau… và cả các loại vảikhác nhau Tấm lọc cần có trợ lực nhỏ, đủ bền và dẻo cơ học, không bịtrương nở và bị phá huỷ ở điều kiện lọc Vật liệu lọc dạng hạt là cát thạchanh, than antraxit, than cốc, sỏi, đá, thậm chí cả than nâu, than bùn hay than

gỗ [4,6,9]

3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý

Những phương pháp hóa lý thường được sử dụng trong xử lý nước thải là:keo tụ, hấp phụ, trích ly, bay hơi, tuyển nổi… Xử lý hóa lý có thể là giai đoạn

xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hóa học, sinh họckhác trong công nghệ xử lý nước thải hoàn chỉnh [8]

3.2.1 Phương pháp đông tụ và keo tụ

Để tách các chất gây nhiễm bẩn ở dạng hạt keo và hòa tan một cách hiệuqủa bằng cách lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổgiữa các hạt phân tán, liên kết thành một tập hợp các hạt, nhằm làm tăng tốc

độ lắng của chúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trướchết cặn trung hòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau.Quá trình trung hòa điện tích thường được gọi là quá trình đông tụ(Coagulàtion) còn qua trình tạo thành các bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi

là quá trình keo tụ (Flocculàtion) [8]

- Phương pháp đông tụ

Việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc vao thành phần, tính chấthóa lý, giá thành, nồng độ tạp chất trong nước, pH và thành phần muối trongnước Trong thực tế chất đông tụ sử dụng rộng rải nhất là Al2(SO4)3 và cácmuối sắt Fe2(SO4)3.2H2O, Fe2(SO4)3.3H2O, FeSO4.7H2O và FeCl3 [4,7,8]

- Phương pháp keo tụ

Keo tụ là quá trình kết hợp các hạt lơ lửng khi cho các chất cao phân tửvào nước Khác với quá trình đông tụ, khi keo tụ thì sự kết hợp diễn ra khôngchỉ do tiếp xúc trực tiếp mà còn do tương tác lẫn nhau giữa các phân tử chấtkeo tụ bị hấp phụ trên các hạt lơ lửng Việc sử dụng chất keo tụ cho phépgiảm chất đông tụ, giảm thời gian đông tụ và tăng vận tốc lắng [8] Cơ chếlàm việc của chất keo tụ dựa trên các hiện tượng: hấp phụ phân tử chất keotrên bề mặt hạt keo, tạo thành mạng lưới chất keo tụ Dưới tác động của chấtkeo tụ giữa các hạt keo tạo thành cấu trúc 3 chiều, có khả năng tách nhanh và

hoàn toàn ra khỏi nước [3,7].

3.2.2 Phương pháp tuyển nổi

Phương pháp tuyển nổi thường được sử dung để tách các tạp chấtphân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi pha lỏng và cung được dùng để táchmột số tạp chất hòa tan như các chất hoạt động bề mặt [7] Ưu điểm củaphương pháp tuyển nổi so với phương pháp lắng là có thể khử được hoàntoàn các hạt nhỏ, nhẹ và lắng chậm trong một thời gian ngắn [4]

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ vàotrong pha lỏng, các bọt khí đó kết dính với các hạt chất bẩn và kéo chúng nổilên trên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các lớp bọt Có haihình thức tuyển nổi: Sục khí ở áp suất khí quyển và bão hòa không khí ở ápsuất khí quyển sau đó thoát khí ra khỏi nước ở áp suất chân không [4]

3.2.3 Phương pháp hấp phụ

Tách các chất hữu cơ và khí hòa tan khỏi nước thải bằng cách tập trungcác chất đó trên bề mặt chất rắn hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩnhòa tan với các chất rắn

Phương pháp hấp phụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vàonước mà một số phương pháp khác không loại bỏ được Thông thường đây làcác hợp chất hòa tan có độc tính cao hoặc các chất có mùi, vị và màu rất khó

bị phân hủy sinh học Các chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính, đất séthoạt tính, silicagen, keo nhôm, một số chất tổng hợp khác hoặc chất thảitrong sản xuất, như xỉ tro, xỉ mạt sắt,… Trong số này than hoạt tính được sửdụng nhiều nhất [7,8]

3.2.4 Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion trên bề mặt của chất traođổi với ion có cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chấtnày gọi là ionit, chúng hoàn toàn không tan trong nước Phương pháp trao đổiion được dùng để làm sạch nước cấp hoặc nước thải khỏi các kim loại như

Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Cd, Mn… cũng như các hợp chất của asen, photpho,xyanua Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị và cho hiệusuất xử lý cao Các chất trao đổi ion có thể vô cơ hoặc hữu cơ, có nguồn gốc

tự nhiên hay nhân tạo [7,9]

3.2.5 Phương pháp tách bằng màng

Màng được định nghĩa là một pha, đóng vai trò ngăn cách giữa các phakhác nhau Việc ứng dụng màng để tách các chất, phụ thuộc vào độ thấm quacủa các hợp chất đó qua màng Quá trình phân tách bằng màng phụ thuộc vào

áp suất, điều kiện thủy động, kết cấu thiết bị, bản chất và nồng độ của nướcthải, hàm lượng tạp chất trong nước thải cũng như nhiệt độ [10]

- Thẩm thấu ngược: Phương pháp này là lọc nước qua màng bán thấm,màng chỉ cho nước đi qua còn các ion của muối hòa tan trong nước được giữlại Để lọc được nước qua màng này phải tạo ra áp lực dư ngược vớihướng di chuyển nước bằng thẩm thấu [7,9] Hiệu suất của qua trình thẩmthấu phụ thuộc vào tính chất của màng bán thấm [8].

- Siêu lọc: Siêu lọc và thẩm thấu ngược đều phụ thuộc vào áp suất, độnglực của quá trình và đòi hỏi màng cho phép một số cấu tử thấm qua và giữ lạimột số cấu tử khác Lưu lượng chất lỏng đi qua màng siêu lọc phụ thuộc vàochênh lệch áp suất [10]

- Thẩm tách và điện thẩm tách: Dùng loại màng cho phép đi qua một loạiion chọn lọc, không cho nước đi qua[7] Nhược điểm của phương pháp này làtiêu hao điện năng lớn [10]

3.2.6 Các phương pháp điện hóa

Người ta sử dụng các quá trình oxy hóa cực anot và khử củacatot, đông tụ điện… để làm sạch nước thải khỏi các tạp chất hòa tan vàphan tán Tất cả các quá trình này đều xảy ra trên các điện cực khi cho dòngđiện một chiều đi qua nước thải Hiệu suất của phương pháp này được đánhgiá bằng một loạt các yếu tố như mật độ dòng điện, điện áp, hệ số sử dụnghữu ích điện áp, hiệu suất theo dòng, hiệu suất theo nang lượng Nhược điểmcủa phương pháp này là tiêu hao điện năng lớn [8]

3.2.7 Phương pháp trích ly

Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nước thải chứa phenol, axithữu cơ, các ion kim loại… phương pháp này được ứng dụng khi nồng độ chấtthải lớn hơn 3 ÷ 4 g/l [5,8] Làm sạch nước thải bằng phương pháp trích lybao gồm ba giai đoạn [5,7,8]:

- Giai đoạn thứ nhất: Trộn đều nước thải với chất trích ly, giữa cácchất lỏng hình thành hai pha lỏng

- Giai đoạn thứ hai: Phân riêng hai pha lỏng nói trên

- Giai đoạn thứ ba: Tái sinh chất trích ly

3.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa học

Các phương pháp hóa học thường được ứng dụng trong xử lý nước thải:trung hòa, oxi hóa và khử Các phương pháp này được ứng dụng để khử cácchất hòa tan và trong các hệ thống cấp nước khép kín Tùy theo tính chấtnước thải và mục đích cần xử lý mà công đoạn xử lý hóa học được đưa vào vịtrí nào Chi phí sử dụng phương pháp này thường cao

3.3.1 Phương pháp trung hòa

Nước thải cần được trung hòa (đưa pH = 6,5 ÷ 8,5) trước khi thải vàonguồn tiếp nhận hoặc sử dụng cho công nghệ xử lý tiếp theo

Tùy thuộc vào thể tích, nồng độ của nước thải, chế độ thải, khả năng sẵn

có và giá thành của tác nhân hóa học để lựa chọn phương pháp trunghòa Trung hòa nước thải có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau[8,7,8,11]:

- Trung hòa bằng trộn lẫn chất thải

- Trung hòa bằng bổ sung các tác nhân hóa học

- Trung hòa nước thải axit bằng cách lọc qua vật liệu

- Trung hòa bằng các khí axit

3.3.2 Phương pháp oxi hóa khử

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hóa như clo ởdạng khí và hóa lỏng, các hợp chất của clo như NaOCl, Ca(OCl)2… vàKMnO4, K2Cr2O7, H2O2, oxy của không khí, O3… [8] Trong quá trìnhoxy hóa, các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các chất khôngđộc hại hoặc ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn mộtlượng lớn các tác nhân hóa học [3,7]

Các chất oxy hóa thường được dùng trong xử lý nước thải: clo, hydropeoxyt, oxy trong không khí, ozon, tia UV [7,11]

3.3.3 Khử trùng nước thải

Dùng các hóa chất hoặc các tác nhân có tính độc đối với vi sinh vật, tảo,động vật nguyên sinh, giun, sán… trong một thời gian nhất định, đểđảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh Tốc độ khử trùng phụ thuộc vào nồng độcủa chất khử trùng, nhiệt độ nước, hàm lượng cặn và các chất khử trong nước

và vào khả năng phân ly của chất khử trùng Các chất thường sử dụng đểkhử trùng: khí hoặc nước clo, nước javel, vôi clorua, các hipoclorit,cloramin B… [22,25] Một số phương pháp khử khuẩn thường được ứngdụng hiện nay:

- Phương pháp Chlor hóa:

Lượng Clor hoạt tính cần thiết cho một đơn vị thể tích nước thải là: 10 g/m3 đối với nước thải sau xử lý cơ học, 5 g/m3 đối với nước thải sau xử lýsinh học hoàn toàn Clor phải được trộn đều với nước thải và thời gian tiếpxúc giữa hóa chất và nước thải tối thiểu là 30 phút [3,7]

- Phương pháp Chlor hóa nước thải bằng clorua vôi:

Phản ứng đặc trưng là sự thủy phân của clo tạo ra axit hypoclorit vàaxit clohyđric Clorua vôi được trộn với nước sạch đến lúc đạt nồng độkhoảng 10 ÷ 15% Sau đó, được bơm định lượng bơm dung dịch clorua vôivới liều lượng nhất định tới hòa trộn với nước thải

- Khử trùng nước thải bằng iod:

Là chất khó hòa tan nên iod được dùng ở dạng dung dịch bảo hòa Độ hòatan của iod phụ thuộc vào nhiệt độ của nước Khi độ pH ≤7, iod sử dụng lấy7, iod sử dụng lấy7, iod sử dụng lấy

từ 0,3 ÷ 1 mg/l, nếu sử dụng cao hơn 1,2 mg/l sẽ làm cho nước có mùi vị iod[7,6]

- Khử trùng nước bằng ozon:

Tác dụng diệt trùng sảy ra mạnh khi ozon đã hòa tan đủ liều lượng, mạnh

và nhanh gấp 3100 lần so với clo Thời gian khử trùng xảy ra trong khoảng từ

3 ÷ 8 giây [4] Lượng ozon cần để khử trùng nước thải từ 0,2 ÷ 0,5 mg/lít,tùy thuộc vào chất lượng nước, cường độ khuấy trộn và thời gian tiếp xúc(thường thời gian tiếp xúc cần thiết 4 ÷ 8 phút) [3,6,7] Ưu điểm không cómùi, giảm nhu cầu oxy của nước, giảm nồng độ chất hữu cơ, giảm nồng độcác chất hoạt tính bề mặt, khử màu, chất rắn, nitơ, phốt pho, phênol, xianua Nhược điểm của phương pháp này là tiêu tốn năng lượng lớn và chi phí đầu

tư ban đầu cao [6,7,9]

- Khử trùng nước bằng tia tử ngoại

Dùng các đèn bức xạ tử ngọai, đặt trong dòng chảy của nước, các tia cựctím phát ra sẽ tác dụng lên các phần tử protit của tế bào vi sinh vật, phá vỡcấu trúc và làm mất khả năng trao đổi chất, vì thế chúng bị tiêu diệt Hiệu quảkhử trùng cao khi trong nước không có các chất hữu cơ và cặn lơ lưng Sửdụng tia cực tím để khử trùng không làm thay đổi mùi vị của nước [4]

3.4 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học

Người ta sử dụng phương pháp sinh học để làm sạch nước thải khỏi cáchợp chất hữu cơ và một số chất vô cơ như H2S, các sunfit, amoniac, nitơ…[8] Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật, chủyếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh có trong nước thải, để phân huỷ các chấthữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các hợp chấthữu cơ và một số chất khoáng làm chất dinh dưỡng và tạo năng lượng Kếtquả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn được khoáng hóa và trở thành các chất

vô cơ, các chất khí đơn giản và nước Trong quá trình dinh dưỡng, chúng sửdụng các chất dinh dưỡng để tái tạo tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinhkhối, đồng thời có thể làm sạch các chất hữu cơ hòa tan hoặc các hạt keophân tán nhỏ[13,21]

Nguyên lý chung của quá trình oxy hóa sinh hóa: thực hiện quá trình oxyhóa sinh hóa các hợp chất hữu cơ hòa tan, các chất keo và phân tán nhỏ trongnước thải cần được di chuyển vào bên trong tế bào của vi sinh vật, tóm lạiqua trình xử lý sinh học gồm các giai đoạn sau [2, 3,8]:

- Chuyển các hợp chất ô nhiễm từ pha lỏng tới bề mặt của tế bao vi sinhvật do khuếch tán đối lưu và phân tử

- Di chuyển chất từ bề mặt ngồi tế bao qua màng bán thấm bằng khuếchtán do sự chênh lệch nồng độ các chất ở bên trong và bên ngồi tế bào

- Quá trình chuyển hĩa các chất ở trong tế bào vi sinh vật với sự sản sinhnăng lượng và quá trình tổng hợp các chất mới của tế bào với sự hấp thụ nănglượng

3.4.1 Các cơng trình xử lý sinh học nước thải trong điều kien tự nhiên

Cơ sở của phương pháp này là dựa trện khả năng tự làm sạch của đất vànguồn nước Việc xử lý nước thải trên cánh đồng tưới, bải lọc diễn ra do kếtquả tổ hợp của các quá trình hĩa lý và sinh hĩa phức tạp Thực chất là khi chonước thải thấm qua lớp đất bề mặt thì cặn được giữ lại ở đấy, nhờ cĩ oxy và

vi khuẩn hiếu khí mà quá trình oxy hĩa được diễn ra Thực tế cho thay rằngquá trình xử lý nước thải qua lớp đất bề mặt diễn ra ở độ sâu tới 1,5m [4].Cho nên cánh đồng tưới, bải lọc thường được xây dựng ở những nơi cĩ mựcnước ngầm thấp hơn 1,5m tính đến mặt đất Như vậy người ta để xây dựngcánh đồng tưới phải tuân theo hai mục đích: Vệ sinh và kinh tế nơng nghiệp.Nước thải sinh hoạt chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và trứng giun sán, vìvậy, khi xây dựng và quản lý cánh đồng tưới phải tuân theo nhữngyêu cầu về vệ sinh nhất định Cĩ hai loại cánh đồng tưới:

3.4.1-1 Cánh đồng tưới cơng cộng và bãi loc

Trong nước thải sinh hoat cĩ chứa các chất dinh dưỡng cho cây trồngnhư : đạm, kali, lân… hàm lượng của chúng phụ thuộc vào tiêu chuẩnthải nước Nước thải trước khi đưa lên cánh đồng tưới, bãi lọc cần phải xử

lý sơ bộ trước

Cánh đồng tưới và bãi lọc được xây dựng tại những nơi đất cát, đất ácát… tuy nhiên cũng cĩ thể xây dựng ở những nơi á sét Cánh đồng tưới vàbãi lọc là những ơ được san bằng hoặc dốc khơng đáng kể và ngăn cách bằngnhững bơ đất, nước thải được vào các ơ nhờ hệ thống đường ống trong các ơphân phối Kích thước của các ơ phụ thuộc vào địa hình, tính chất củađất đai và phương pháp canh tác [2]

3.4.1-2 Cánh đồng tưới nông nghiệp

Từ lâu người ta đã nghĩ tới việc sử dụng các chất thải phân bĩn cĩ chứatrong nước thải, khơng chỉ bằng cách tưới lên những cánh đồng cơng cộng,

mà cịn tưới lên những cánh đồng nơng nghiệp thuộc nơng trường và nhữngvùng ngoại ơ đơ thị… Tùy theo chế độ tưới nước mà người ta phân ra: cánhđồng tưới thu nhận nước thải quanh năm và thu nhận nước thải theo mùa.Chọn loại nào là tùy thuộc vào đặc điểm thốt nước của vùng và loại câytrồng hiện cĩ Trước khi thải vào cánh đồng, nước thải cần phải được xử lý sơ

bộ Tiêu chuẩn tưới nước lên cánh đồng nơng nghiệp lấy thấp hơn tiêu chuẩn

tưới nước lên cánh đồng cơng cộng Hiệu suất xử lý nước thải trên cánh đồngtưới đạt rất cao [2, 3].

3.4.1-3 Hồ sinh học

Hồ sinh học là hồ chứa khơng lớn lắm, dùng để xử lý nước thải bằng sinhhọc chủ yếu dựa vào quá trình tự làm sạch của hồ Trong cac cơng trình sinhhọc tự nhiên thì hồ sinh học được áp dụng rộng rãi nhiều hơn hết Ngồi việc

xử lý nước thải hồ sinh học cịn cịn cĩ thể đem lại những lợi ích sau [2, 3]:Nuơi trồng thủy sản; Nguồn nước để tưới cho cây trồng; Điều hịa dịng chảynước mưa trong hệ thống thốt nước thải đơ thị Căn cứ vào đặc tính tồn tại

và tuần hồn của các vi sinh và cơ chế xử lý mà người ta phân ra ba loại hồ[2, 3,7]:

- Hồ kỵ khí: Dùng để lắng và phân hủy cặn bằng phương pháp sinhhĩa tự nhiên dựa trên cơ sở sống và hoạt động của các vi sinh vật kỵ khí, loại

hồ này thường được sử dụng để xử lý nước thải cơng nghiệp cĩ độ nhiễm bẩnlớn[2]

- Hồ tùy tiện: Trong loại hồ này thường xảy ra hai quá trình songsong: quá trình oxy hĩa hiếu khí và quá trình oxy hĩa kỵ khí Nguồn oxycung cấp cho quá trình chủ yếu là oxy do khí trời khuếch tán qua mặt nước vàoxy do sự quang hợp của rong tảo, quá trình này chỉ đạt hiệu quả ở lớp nướcphía trên độ sâu khoảng 1m Quá trình phân hủy kỵ khí lớp bùn ở đáy hồ phụthuộc vào điều kiện nhiệt độ Chiều sâu của hồ cĩ ảnh hưởng lớn tới sự xáotrộn, tới các quá trình oxy hĩa và phân hủy trong hồ Chiều sâu của hồ tùytiện thường lấy trong khoảng 0,9 ÷ 1,5 m [2,3]

- Hồ hiếu khí: Quá trình oxy hĩa các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vậthiếu khí Người ta thường phân loại hồ này thành hai nhĩm: hồ lm thống tựnhiên và hồ làm thống nhân tạo Hồ làm thống tự nhiên là loại hồ đượccung cấp oxy chủ yếu nhờ quá trình khuếch tán tự nhiên Để đảm bảo ánhsáng cĩ thể xuyên qua, chiều sâu của hồ khoảng 30 ÷ 40 cm Thời gian lưunước trong hồ khoảng 3 ÷ 12 ngày Hồ hiếu khí làm thống nhân tạo, là loại

hồ được cung cầp oxy bằng các thiết bị thổi khí nhân tạo, hoặc máy khuấy cơhọc Chiều sâu của hồ cĩ thể từ 2 ÷ 4,5 m [2,11]

3.4.2 Xử lý sinh học hiếu khí nước thải trong điều kiện nhân tạo

Xử lý nước thải bằng phương pháp hiếu khí trong điều kiện nhận tạo dựatrên nhu cầu oxy cần cung cấp cho vi sinh vật hiếu khí trong nước thải hoạtđộng và phát triển, quá trình này của vi sinh vật gồm cả hai quá trình[3,7,10,11]

- Dinh dưỡng sử dụng lại các chất hữu cơ, các nguồn nitơ và phốt phocùng những ion kim loại khác với mức độ vi lượng để xây dựng tế bào mới,phát triển tăng sinh khối

- Phân hủy các chất hữu cơ cịn lại thành CO2 và nước.

Cả hai quá trình dinh dưỡng và oxy hĩa của vi sinh vật cĩ trong nước thảiđều cần oxy Để đáp ứng được nhu cầu oxy, người ta thường phải khuấy đảo,hoặc sục khí vào trong khối nước

3.4.2-1 Bể phản ứng sinh học hiếu khí

Bể Aeroten và bể FBR là những dạng bể phản ứng sinh học hiếu khí Quátrình hoạt động sống của quần thể vi sinh vật trong bể thực chất là quá trìnhnuơi vi sinh vật trong các bình phản ứng sinh học hay các bình lên men thusinh khối Các chất lơ lửng trong nước thải hay các giá thể cố định là nơi cưngụ cho các vi sinh vật sinh sản và phát triển Khi xử lý nước thải ở bểaeroten được gọi là quá trình xử lý với sinh trưởng lơ lửng của quần thể visinh vật Các bơng cặn tồn tại trong bể chính là bùn hoạt tính Cịn khi xử lýnước thải trong bể FBR được gọi là quá trình xử lý sinh trưởng bám dính, cáclồi vi sinh vật sống bám dính lên gía thể tạo thành lớp màng vi sinh, lớpmàng vi sinh này tập hợp thành quần thể vi sinh sống trên đĩ

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật cĩ khả năng oxy hĩa

và khống hĩa các chất hữu cơ chứa trong nước thải Tương tự như vậy đốivới bể FBR thì các giá thể là mơi trường thuận lợi cho các vi sinh vật dínhbám (màng vi sinh), các vi sinh vật dính bám lên bề mặt vật liệu một cách cĩchọn lọc nên khả năng hấp phụ các chất hữu cơ trong nước thải cao hơn trong

bể Aroten

Trong quá trình xử lý hiếu khí trong bể aeroten, các vi sinh vật sinhtrưởng ở dạng huyền phù, quá trình làm sạch trong bể diễn ra theo mức dịngchảy qua hỗn hợp nước thải và bùn hoạt tính được sục khí Việc sục khí ở đâyđảm bảo các yêu cầu: làm cho nước được bảo hịa oxy và duy trì bùn hoạttính ở trạng thái lơ lững

3.4.2-2 Lọc sinh học

Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng sinh học trong đĩ các vi sinh vậtsinh trưởng cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc Nước thải đượctưới từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc bằng đá hoặc các lớp vật liệu khác, tạo

ra lớp màng nhớt gọi là màng sinh học, phủ lên bề mặt lớp vật liệu đệm, vìvậy người ta cịn gọi loại bể này là bể lọc nhỏ giọt (trickling filter), cơ chếcủa quá trình lọc sinh học được minh họa trên hình 2.1 [8] Khi dịng nướcthải chảy trùm lên màng nhớt này, các chất hữu cơ được vi sinh vật chiết racịn sản phẩm của qúa trình trao đổi chất CO2 sẽ được thải ra qua màng chấtlỏng [8]

3.4.3 Xử lý nước thải bằng sinh học kỵ khí

Quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong điều kiện kỵ khí do một quầnthể vi sinh vật hoạt động khơng cần sự cĩ mặt của oxy khong khí, sản phẩm

cuối cùng là một hỗn hợp khí CH4, CO2, N2, H2S… trong đó có tới 65% làCH4 [11,13] Người ta có thể coi quá trình lên men mêtan gồm ba pha: phađầu là pha phân hủy, pha thứ hai là pha chuyển hóa axít, pha thứ ba là phakiềm (mêtan hóa)[4].

3.4.3-1 Phương pháp kỵ khí với sinh trưởng lơ lửng

Trong các quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ, xử lý nướcthải bằng phương pháp kỵ khí sinh trưởng lơ lửng được dùng phổ biến Ởnhiệt độ 35 ÷ 37oC, khối nguyên liệu trong bể không thể được gia nhiệt vàxáo trộn do vậy thời gian lên men là khá dài 30 ÷ 60 ngày Nếu khối nguyênliệu được gia nhiệt tới 50 ÷ 55oC và khuấy đảo trong điều kiện kỵ khí, thìthời gian lên men còn rút ngắn lại còn 15 ngày hoặc ít hơn [13,21]

Bể phản ứng có bùn hoạt tính nồng độ cao cho phép bể làm việc với tảilượng cao Để đảm bảo bể làm việc với nồng độ bùn cao, người ta phải cấygiống vi sinh vật của pha axít và pha sinh metan Bể phải vận hành với chế độthủy lực ≤7, iod sử dụng lấy½ công suất thiết kế, sau 2 ÷ 3 tháng mới đạt được nồng độ cần7, iod sử dụng lấythiết Nếu không cấy giống tự nhiên, bể hoạt động 3 ÷ 4 tháng mới đạt đượcnồng độ bùn cần thiết [8]

3.4.3-2 Phương pháp kỵ khí với sinh trưởng gắn kết

Đây là phương pháp xử lý kỵ khí nước thải dựa trên cơ sở sinh trưởngbám dính với vi khuẩn kỵ khí trên các giá mang Hai quá trình phổ biến củaphương pháp này là lọc kỵ khí và lọc với lớp vật liệu trương nở, được dùng

để xử lý nước thải chứa các chất cácbon hữu cơ Quá trình sinh trưởng gắnkết cũng được sử dụng để xử lý nitrat [3,11]

- Lọc kỵ khí với sinh trưởng lơ lửng gắn kết trên giá mang hữu cơ

Phương pháp này là ứng dụng khả năng phát triển của vi sinh vật thànhmàng mỏng trên vật liệu làm giá thể, có dòng nước đẩy chạy qua Vật liệu cóthể là chất dẻo ở dạng tấm sắp xếp hay bằng vật liệu rời hoặc hạt, nhưhạt polyspiren có đường khí 3 ÷ 5 mm Nước thải đi từ dưới lớp vật liệu lọc

đi lên và tiếp xúc với lớp vật liệu Trên mặt các lớp vật liệu có chứa các visinh vật kỵ khí và tùy tiện phát triển thành màng mỏng, khi các chất hữu cơtrong nước thải tiếp xúc với màng dính bám trên mặt vật liệu sẽ được hấp thụ

và phân hủy Bùn cặn được giữ lại trong khe rỗng của lớp lọc, sau 2 ÷ 3 thánglàm việc xả bùn một làn, thau rửa lọc [3,11]

- Xử lý nước thải bằng lọc kỵ khí với lớp vật liệu giả lỏng trương nởTheo phương pháp này, vi sinh vật được cố định trên lớp vật liệu hạt đượcgiản nở bởi dòng nước dâng lên sao cho sự tiếp xúc của màng sinh học vớicác chất hữu cơ trong một đơn vị thể tích là lớn nhất Nước ra được quay lại

để pha loãng nước thải đầu vào, và cần giữ lưu lượng 5 ÷ 10 m/h để giữ chovật liệu ở trạng thái xốp – trương nở Nồng độ sinh khối có thể đạt tới 15.000

÷ 40.000 mg/l [3,2] Sử dụng loại lọc này cần lưu ý thu hồi các hạt vật liệutheo dòng, nếu cần loại bỏ huyền phù cần phải đặt thêm thiết bị lắng trongtiếp theo Tải lượng COD trong nước thải có thể giảm từ 30 ÷ 60 kg/m3.ngày

và hiệu suất lọc từ 70 ÷ 90% [4]

3.4.3-3 Hồ kỵ khí

Ở trong hồ kỵ khí, vi sinh vật kỵ khí phân hủy các chất hữu cơ thành các sản phẩm cuối ở dạng khí, chú yếu là CH4, CO2, và các sản phẩm trung gian sinh mùi như H2S, axit hữu cơ… Hồ kỵ khí có thể sử dụng để xử lý nước thải

có hàm lượng chất hữu cơ cao, như protein, dầu mỡ, không chứa các chất có độc tính đối với vi sinh vật, đủ các chất dinh dưỡng và nhiệt độ nước tương đối cao (trên 20oC) Tùy thuộc vào lượng BOD trong nước thải, có thể xay

hồ kỵ khí kết hợp với hồ tùy tiện và hồ hiếu khí Như vậy ta có một chuỗi hồ

và mỗi hồ có thể làm giảm một lượng BOD đáng kể [2, 3]

PHẦN IV LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI

4.1 Tính chất nước thải

Qua nghiên cứu số liệu thực tế từ các trạm xử lý nước thải bệnh viện tạimột số bệnh viện Tỉnh có quy mô tương tự (Kiên giang, Phú Quốc, An giang,Nha Trang) cho thấy một số chỉ tiêu chính có trong nước thải cần xử lý nhưsau:

Stt Các chỉ tiêu chính Mẫu nước thô

4.2 Lựa chọn phương án xử lý nước thải

Sơ đồ công nghệ và thành phần các công trình đơn vị của trạm xử lý nướcthải được lựa chọn phụ thuộc vào:

- Công suất của trạm xử lý;

- Thành phần và tính chất của nước thải;

- Điều kiện cụ thể của địa phương;

- Mức độ cần thiết xử lý nước thải;

- Tiêu chuẩn xả nước vào nguồn tiếp nhận tương ứng;

- Phương pháp sử dụng cặn;

- Điều kiện mặt bằng và địa chất thủy văn khu vực xây dựng công trình;

- Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác

=> Phương án xử lý: Gồm các giai đoạn xử lý và các công trình xử lý đơn

Thuyết minh phương án 1

Nước thải từ bệnh viện được thải ra từ các bộ phận khác nhau: Phòng chiếuX-Quang, rửa phim, phòng mổ, phòng trị xạ, phòng điều chế thuốc… Nên tính chấtnước thải tại các bộ phận này cũng khác nhau Tuy nhiên lượng nước thải ra ở các

bộ phận này thường khá nhỏ so với tổng lượng nước thải ra của toàn bệnh viện(thường nước thải ra ở các nhà bệnh nhân, các nhà ăn, nhà giặt, khu dịch vụ có lưulượng rất lớn)

Nước thải vệ sinh được sử lý bằng hầm tự hoại 3 ngăn trước rồi dẫn vào trạm

xử lý nước thải

Nước từ ngăn thứ 3 của hầm tự hoại sẽ được dẫn sang bể điều hoà cùng vớinước thải từ các phòng khám và các bộ phận khác như nhà ăn, khu dịch vụ… Tại bểdiều hoà có đặt song chắn rác thô, rác bị giữ lại sẽ được lấy hằng ngày và được đơn

vị dịch vụ vận chuyển đi xử lý

Nước sau khi qua bể điều hoà sẽ được bơm qua bể Aerotank Tại đây quátrình xử lý sinh học diễn ra các vi sinh tồn tại trong bùn hoạt tính sẽ oxy hoá cácchất hữu cơ có trong nước thải

Kết thúc quá trình xử lý sinh học, nước thải sẽ qua bể lắng để lắng bùn hoạt

tính và các chất lơ lửng Một phần bùn sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank, còn phầnbùn dư sinh ra trong quá trình xử lý sẽ được bơm sang bể chứa bùn Tại đây bùn sẽđược qua máy ép bùn để làm giảm thể tích cặn.

Sau bể lắng, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử

lý xong vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phải khửtrùng

Vì lượng nước sau khi xử lý sẽ được dùng lại làm nguồn nước tưới cây chokhu vực nên ta cho qua bể lọc áp lực để khử mùi rồi mới xả vào hồ chứa nước tướicây

- Xư lý sinh hoc:

+ Biofin cao tải

Thuyết minh phương án 2

Nước thải từ bệnh viện được thải ra từ các bộ phận khác nhau: Phòng chiếuX-Quang, rửa phim, phòng mổ, phòng trị xạ, phòng điều chế thuốc… Nên tính chấtnước thải tại các bộ phận này cũng khác nhau Tuy nhiên lượng nước thải ra ở các

bộ phận này thường khá nhỏ so với tổng lượng nước thải ra của toàn bệnh viện(thường nước thải ra ở các nhà bệnh nhân, các nhà ăn, nhà giặt, khu dịch vụ có lưulượng rất lớn)

Nước thải vệ sinh được sử lý bằng hầm tự hoại 3 ngăn trước rồi dẫn vào trạm

xử lý nước thải

Nước từ ngăn thứ 3 của hầm tự hoại sẽ được dẫn sang bể điều hoà cùng vớinước thải từ các phòng khám và các bộ phận khác như nhà ăn, khu dịch vụ… Tại bểdiều hoà có đặt song chắn rác thô, rác bị giữ lại sẽ được lấy hằng ngày và được đơn

vị dịch vụ vận chuyển đi xử lý

Nước sau khi qua bể điều hoà sẽ được bơm qua bể Biofin cao tải và bể lắng.Sau bể lắng, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảo yêu cầu xử lýxong vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phải khử trùng

Vì lượng nước sau khi xử lý sẽ được dùng lại làm nguồn nước tưới cây chokhu vực nên ta cho qua bể lọc áp lực để khử mùi rồi mới xả vào hồ chứa nước tướicây

4.2.3 Nhận xét:

Hai phương án trên đều đạt hiệu quả xử lý Vì nước thải bệnh viện chứa nhiều visinh gây bệnh nên hàm lượng cặn bùn xả ra cần được xử lý triệt để tránh lây lanmầm bệnh, do đó ta chọn phương án 1 Còn phương án 2, tuy có hiệu quả xử lý tốthơn nhưng lượng cặn chưa được xử lý triệt để và diện tích mặt bằng phải tương đốilớn Do đó ta chọn phương án 1 làm phương án tính toán

BỂ CHỨA BÙN

Khí

Bùn dư

Nước dư

Bùn hoàn lưu

Clorine

4.2.3.2 Mô tả công nghệ:

Nước thải sinh hoạt và y tế từ các phòng vệ sinh, phòng mổ, phòng xét nghiệm ,nhà bếp, nhà giặt, v.v sau khi qua các công trình xử lý sơ bộ như bể tự hoại, bể táchdầu mỡ, để tách cặn lớn ra khỏi nước thải, theo hệ thống cống riêng được đưa vềtrạm xử lý Tai trạm xử lý nước, trước tiên nước thải chảy qua thiết bị lược rác đểtách cặn thô ( giấy, bao nilong, mẫu gỗ ), và chảy vào giếng thu nước thải Từ đâychúng được bơm nước thải bơm vào bể cân bằng

Bể điều hòa có tác dụng điều hào lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trongnước thải Tiếp tục nước thải được bơm vào bể aerotank với một lưu lượng cố định.Tại bể aerotank sẽ xảy ra quá trình phân hủy các chất bẩn hữu cơ trong nướcthải nhờ các vi sinh hiếu khí lơ lửng – quá trình bùn hoạt tính Dưới tải trọng thấp,nhờ oxy cung cấp từ thiết bị làm thoáng, các vi sinh vật hiếu khí sẽ phân hủy cácchất hữu cơ trong nước thải thành CO2, H2O,… một phần được chuyển hoá làmphát triển sinh khối - Biomass Tiếp tục, nước + bùn sinh học chảy sang bể lắng cấp

II Tại đây, cặn bùn sẽ được tách ra khỏi nước và lắng xuống đáy bể Nước sau lắng

sẽ chảy qua bể tiếp xúc khử trùng để tiêu diệt các vi trùng trong nước bằng clor, đạttiêu chuẩn yêu cầu trước khi thải ra môi trường

Tiếp tục nước thải sau bể tiếp xúc khử trùng được bơm qua bồn lọc áp lực đểloại bỏ cặn và xác vi sinh vật triệt để hơn trước khi ra môi trường

Bùn tách ra trong bể lắng một phần sẽ được bơm hoàn lưu về bể làm thoáng đểgiữ nồng độ bùn trong bể tại mức cố định, lượng bùn dư còn lại được bơm sang bểchứa bùn Tại đây, dưới tác dụng của quá trình phân hủy kỵ khí, cặn sẽ bị phân hủythành CH4, NH3, H2S, H2O và các chất khoáng, kết quả là thể tích cặn giảm điđáng kể Nước dư từ bể phân hủy bùn sẽ được đưa về bể điều hòa Bùn dư trong bểchứa bùn sẽ được đưa qua máy ép bùn

Để tránh mùi hôi thối có thể phát sinh ra trong quá trình xử lý, các bể xử lý đượccấu tạo kín, và có hệ thống hút và khuyếch tán khí gây mùi có thể phát sinh trongquá trình xử lý

+ Ưu điểm :

Hệ thống xử lý sử dụng biện pháp bùn hoạt tính hiếu khí, sản phẩm phân hủycuối cùng của các chất hữu cơ trong nước thải là CO2, H2O,…vì vậy khi hệ thốnghoạt động bình thường không gây mùi hôi trong khu vực.

Hiệu suất của hệ thống xử lý tương đối cao, khả năng khử BOD của hệ thốngloại này có thể đạt đến 90-95%, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý luôn đạt yêucầu

Diện tích của toàn bộ hệ thống ở mức trung bình

Có thể nâng công suất của hệ thống xử lý khi cần thiết bằng cách sử dụng cácgiá thể vi sinh bám

Vận hành dể dàng và chi phí bảo trì rất thấp vì hầu như không phải bảo trì bêntrong các thiết bị, bể xử lý

Hệ thống được thiết kế kín, có hệ thống hút và khuyếch tán khí gây mùi, đảmbảo không gây mùi hôi thối cho khu vực bệnh viện và khu vực lân cận

4.3 Tính toán các công trình đơn vị.

a: Lượng rác tính cho đầu người (theo TCVN 51-2007) với chều rộng khe hởcủa lưới chắn rác lấy trong khoảng 6-20mm thì lượng rác lấy ra từ rổ chắc rác lấycho một người là a = 8 lít/năm

Ntt: Dân số tính theo chất lơ lửng, được tính như sau: Cho rằng tiêu chuẩncấp nước bệnh viện là 250 lít/người thì với lưu lượng nước thải là 150m3/ngàytương ứng với 600 người

Vậy khối lượng rác lấy ra trong một ngày đêm là:

§§m3/ngày đêm

Trọng lượng rác thu được trong một ngày đêm tính theo công thức

P = W1.G = 0,013 750 = 9,75 kg/ngày đêmTrong đó:

G: Trọng lượng riêng của rác lấy G = 750 kg/m3 [1]

Trọng lượng rác trong từng giờ trong ngày đêm là:

§kg/hTrong đó:

k: Là hệ số không điều hoà giờ của rác đưa tới trạm bơm lấy sơ bộ bằng 2Đường ống dẫn nước thải tập trung từ các phòng khoa và bể phốt đến rổ lọcrác có tiết diện hình tròn DN200 Do lưu lượng nước thải nhỏ 150m3/ngày đêm, nên

1000 365

1

tt

N a

013 0 1000 365

600 8 1000 365

W

82 , 0 2 24

75 , 9

 P k

P h

lưới lọc rác được thiết kế dạng rổ khối lập phương có hai tai treo hai bên Các tấmlưới được gắn vào năm mặt của khung hình lập phương bằng thép không gỉ.

Vậy cứ mỗi giờ lượng rác thu được từ thiết bị lọc giác là 0,82 kg rác Dolượng rác lấy ra khỏi rổ chắn rác trong một ngày đêm là P = 0,013m3 Do đó việclấy rác ra từ hệ thống này được thực hiền bằng phương pháp thủ công

Chọn tiết diện rổ chắn rác như sau: D x R x C = 2 x 0,3 x 0,3

4.3.2 Ngăn tiếp nhận nước thải:

4.3.2.1 Tính toán kích thước hố gom:

Thể tích hố gom nước thải là:

V = t.Q.k = 1,5 x 6,25 x 1,5 = 14 m3Trong đó:

t: Thời gian lưu nước chọn 1,5 giờQ: Lượng nước thải trong một giờ (m3/h)k: Hệ số không điều hoà (k = 1,5)

Chọn chiều sâu công tác của hố gom: H = 2m

Diện tích bề mặt: F = V/H = 14/2 = 7m2

Chọn kích thước làm việc hố gom nước thải là: 3,5 x 2 x 2 = 14m3

Chiều cao bảo vệ 1.5m Vậy chiều cao tổng của hố gom nước thải là 3.5m

4.3.2.2 Tính toán thiết bị trong hố gom:

Trong hố gom bố trí 2 bơm, 1 bơm nước thải sang bể điều hoà kỵ khí, 1 bơm

dự phòng Thiết bị đi kèm với 2 bơm gồm có 2 van cầu, 2 van thau một chiều,đường ống dẫn nước thải DN50

Công suất bơm được tính theo công thức: [24]

(kw)Trong đó:

Q: Lưu lượng nước thải (m3/giờ)H: Độ cao cột nước của bơm (m)η: Hiệu suất của bơm (η = 0,6÷0,9) chọn η = 0,8

ρ: Khối lượng riêng của nước thải, lấy ρ ≈ 1000 kg/m3Vận tốc nước chảy trong ống: v = 1,2m/s

Hệ số Reynold:

Trong đó: ρ: Khối lượng riêng của nước thải, ρ = 1000kg/m3

D: Đường kính ống, D = 60mmμ: Độ nhớt nước thải, μ = 1,005Pa.s